Laatuparametrille TPR 20,10 haastaja pienissä kentissä DAPR 20,10 :n ominaisuuksia

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Laatuparametrille TPR 20,10 haastaja pienissä kentissä DAPR 20,10 :n ominaisuuksia"

Pirkko Nieminen
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Laatuparametrille TPR 20,10 haastaja pienissä kentissä DAPR 20,10 :n ominaisuuksia Jarkko Niemelä TYKS Sädehoitofyysikoiden 34. neuvottelupäivät, Helsinki

2 Kiitokset yhteistyökumppaneille Suomen kulttuurirahasto, Varsinais-Suomen maakuntarahasto Turun yliopistosäätiö Yanmedi, Pekka Aalto PTW-Freiburg Jarkko Niemelä, TYKS 2

3 Sisältö JOHDANTO METODIT Pienet kentät sekä TPR 20,10 ja DAPR 20,10 parametrit Kammiot ja MC mallinnukset TULOKSET YHTEENVETO Jarkko Niemelä, TYKS 3

4 JOHDANTO Pienten kenttien dosimetria Halkaisijaltaan 3 cm olevia keiloja pidetään pieninä sädehoitokenttinä Annosmittaus on haastavaa Varattujen hiukkasten epätasapaino Muuttaa ilmaisimen vastetta Mitatun annoksen tilavuuskeskiarvoistuminen Kun ilmaisimen koko lähestyy keilan kokoluokkaa Säteilykeilan laadun määrittäminen Keilan vaimennuksen mittaaminen Jarkko Niemelä, TYKS 4

5 METODIT DAP = Dose-Area-Product DAP arvot laskettiin annosintegraaleina: 2 R = integroidun annoksen tai kammion aktiivisen alueen säde r = etäisyys keilan keskiakselilta g(r) = annosprofiili Jarkko Niemelä, TYKS 5

6 JOHDANTO Säteilyn laatuparametri TPR 20,10 1 mm:n virhe asettelussa aiheuttaa 1%:n virheen annoksessa 15 mm:n keilassa [1] (1 mm:n vokseli) SDD 100 cm 20 cm tai 10 cm Lähde Fantomin pinta Ilmaisin [1] Charles - A practical and theoretical definition of very small field size for radiotherapy output factor measurements. Med. Phys. 41, (2014) Keila Vesi Jarkko Niemelä, TYKS 6

7 JOHDANTO Säteilyn laatuparametri TPR 20,10 Kapeassa keilassa fantomin ja detektorin asettelu keilan suhteen suoraan on haasteellista ja aikaavievää SDD 100 cm 20 cm tai 10 cm Lähde Fantomin pinta Ilmaisin Keila Vesi Jarkko Niemelä, TYKS 7

8 JOHDANTO Säteilyn laatuparametri DAPR 20,10 Suurella tasolevykammiolla (LAC) asettelun merkitys pieni SDD 100 cm 20 cm tai 10 cm Lähde Fantomin pinta Ilmaisin LAC = Large-Area ionisation Chamber Keila Vesi Jarkko Niemelä, TYKS 8

9 JOHDANTO Paikkaepävarmuuden eliminointi LAC:n asettelulla ei suurta merkitystä annokseen kun LAC:n halkaisija > keilan halkaisija Kuvaajan LAC:n halkaisija = 8.1 cm Djouguela et. al. 2006, Z. Med. Phys Jarkko Niemelä, TYKS 9

10 JOHDANTO Paikkaepävarmuuden eliminointi Pisteannoksen mittaamisen sijaan mitataan pinta-ala-annos (DAP) [Gy cm 2 ] suurella tasolevykammiolla (LAC) Pistemäinen ilmaisin LAC Annosmittaus pisteessä DAP mittaus Jarkko Niemelä, TYKS 10

11 JOHDANTO Paikkaepävarmuuden eliminointi Jarkko Niemelä, TYKS 11

12 JOHDANTO Analogia diagnostiikan DAP:iin Diagnostiikassa: DAP = mitattu annos kerrottuna säteilykentän pinta-alalla Ei juurikaan sirontaa Sädehoidossa: DAP = mitattu annos kerrottuna ilmaisimen mittaavalla pinta-alalla Sirontaa DAP:n pinta ala DAP:n pinta ala Jarkko Niemelä, TYKS 12

13 JOHDANTO Uuden laatuparametrin ominaisuudet Reikäkollimaattorit 4-40 mm Jarkko Niemelä, TYKS 13

14 METODIT Tutkimuksen tavoite Uuden laatuparametrin ominaisuudet ja mitattavuus pienissä 6 MV:n sädehoitokentissä DAPR 20,10 = DAP-suhde 20:n and 10:n cm syvyydellä Mahdollinen vaihtoehto parametrille TPR 20,10 = Tissue Phantom Ratio Mittaukset kahdella LAC-kammiolla ja vertailu MC -simulaatioihin Jarkko Niemelä, TYKS 14

15 Kaksi nk. Braggin piikki kammiota (käytetty protonidosimetriassa) METODIT 3.47 mm 84 mm 104 mm 2 mm ilmaa 1.13 mm 48 mm 68 mm 2 mm ilmaa 81.6 mm aktiivinen pinta-ala 39.6 mm PTW PTW Jarkko Niemelä, TYKS 15

16 METODIT MC-simulaatioiden geometriat SSD 80 cm / 90 cm lähde ohut kerros vettä aktiivinen halkaisija syvyys 20 cm / 10 cm aktiivinen halkaisija ilmaontelo keila 2 mm ilmaa kammio vesisylinteri ilmasylinteri ilmaisin Jarkko Niemelä, TYKS 16

17 TULOKSET DAPR 20,10 reikäkollimaattoreilla MC-lasketut DAPR 20,10 -arvot 7.9% kasvu 4.8% kasvu Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 17

(IAEA, IDOS 2010.) SAUER, O.A., Determination of the quality index (Q) for photon

18 TULOKSET Raportoidut DAPR 20,10 arvot Duane et al: Application of Dose Area Product and DAP Ratio to Dosimetry in IMRT and Small Field External Beam Radiotherapy, NPL. (IAEA, IDOS 2010.) SAUER, O.A., Determination of the quality index (Q) for photon beams at arbitrary field sizes, Med. Phys 36 (2009) Jarkko Niemelä, TYKS 18

19 DAPR 20,10 reikäkollimaattoreilla TULOKSET Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 19

TULOKSET DAPR 20,10 reikäkollimaattoreilla Air/water Det/water Ilmaontelolla ja ilmaisimella on pieni vaikutus DAPR 20,10 -suhteeseen, joista ilmaontelolla suurempi.

20 TULOKSET DAPR 20,10 reikäkollimaattoreilla Air/water Det/water Ilmaontelolla ja ilmaisimella on pieni vaikutus DAPR 20,10 -suhteeseen, joista ilmaontelolla suurempi. DAPR 20,10 :n määritys MC-laskennalla vedessä on riittävä. Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 20

21 TULOKSET DAPR 20,10 reikäkollimaattoreilla Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 21

22 TULOKSET PDDAPR = Syväpinta-alaannoksen suhde DAP-suhde 20:n ja 10:n cm:n syvyydellä, kun SSD on vakio (tässä 90 cm) Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 22

23 TULOKSET LAC transmissioreferenssikammiona Referenssillä ja ilman: PDD(20,10) = Maks. DTA = 0.1 mm Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 23

24 TULOKSET DAP filmillä ja diodilla, CC7.5 mm Niemelä et al. 2017: Measurement and properties of dose-area product ratio in external small-beam radiotherapy. Phys. Med. Biol Jarkko Niemelä, TYKS 24

ilmoittaa myös kammion koko Korjaus- tai

25 YHTEENVETO Yhteenveto DAPR 20,10 ei ole vakio 4 40 mm reikäkollimaattorikeiloissa 6 MV:n fotoneilla. DAPR 20,10 riippuu mittaavan kammion koosta. Kun ilmoitetaan DAPR 20,10 arvo, täytyy ilmoittaa myös kammion koko Korjaus- tai muunnoskerroin eri kammiokokojen välillä on keilan profiilista riippuvainen Jarkko Niemelä, TYKS 25

26 YHTEENVETO Yhteenveto DAPR 20,10 on helposti mitattava säteilylaadun parametri. Pienempi epävarmuus verrattuna TPR 20,10 :een detektorin paikkaepävarmuuden johdosta. Mahdollisesti pienempi epävarmuus lopullisessa potilasannosmäärityksessä pienten kenttien tapauksessa. Todettava vertailumittauksin Jarkko Niemelä, TYKS 26

27 YHTEENVETO Yhteenveto Artikkelin aiheesta on julkaistu haastattelu osoitteessa: Jarkko Niemelä, TYKS 27

28 Kiitos työryhmälle! Jarkko Niemelä, Mikko Björkqvist ja Jani Keyriläinen Mari Partanen, Jarkko Ojala ja Mika Kapanen Petri Sipilä Jarkko Niemelä, TYKS 28

Samankaltaiset tiedostot

Pienet kentät, suuret kammiot

Pienet kentät, suuret kammiot Jarkko Niemelä, TYKS Sädehoitofyysikoiden neuvottelupäivät 9.-10.6.2016. Helsinki Yhteistyö TaYS: Jarkko Ojala, Mari Partanen, Mika Kapanen Monte Carlo simuloinnit TYKS: Jani